Calcul de ballon d’eau chaude

Ce que fait le calcul de ballon d’eau chaude

Un ballon d’eau chaude doit couvrir l’heure de pointe de la journée : l’eau chaude déjà stockée plus ce que la résistance réchauffe pendant cette heure. Ce total s’appelle aux États-Unis le first hour rating et figure sur chaque ballon. Un chauffe-eau instantané ne stocke rien et doit chauffer le débit complet de tous les points de puisage ouverts en même temps. L’outil couvre les deux : besoin de l’heure de pointe pour les ballons et débit de pointe avec élévation de température pour les instantanés.

Formules du calcul de ballon d’eau chaude

Pour un ballon, chaque puisage est compté avec les quantités typiques du département américain de l’Énergie, environ 38 litres par douche et 76 litres par bain. La capacité de réchauffage découle de la puissance de chauffe et de l’élévation de température :

L’outil résout la seconde équation pour le volume et arrondit à une taille standard. Une résistance électrique convertit environ 98 % de sa puissance en chaleur, un brûleur gaz dans le ballon est compté à 76 %. Pour l’instantané, la puissance découle du débit et de la capacité thermique massique de l’eau, 4,186 kJ par kg et par kelvin, avec 98 % de rendement en électrique et 95 % pour les appareils gaz à condensation.

Exemple de calcul de ballon d’eau chaude

Une heure de pointe avec 3 douches, un rasage, un cycle de lave-vaisselle et un peu de cuisine, eau de 10 °C à 50 °C, avec un ballon électrique de 4,5 kW :

Un chauffe-eau instantané pour une douche à 9 L/min aux mêmes températures demande 25,6 kW en électrique, soit un appareil de 27 kW.

Comment faire le calcul de ballon d’eau chaude

Choisissez ballon ou chauffe-eau instantané. Saisissez la température d’eau froide, en France en hiver souvent autour de 10 °C, et la température d’eau chaude souhaitée. Pour un ballon, comptez douches, bains, cycles de lave-vaisselle et de lave-linge et autres puisages de l’heure de pointe d’une journée normale et choisissez la puissance de chauffe. Pour un instantané, indiquez combien de douches et de robinets fonctionnent en même temps et le débit par douche. Cliquez sur Calculer.

Interpréter le calcul de ballon d’eau chaude

Pour choisir un ballon, ne comparez pas seulement le volume mais aussi la capacité de réchauffage, car un ballon à forte puissance peut fournir plus qu’un plus grand à faible puissance. Les ballons électriques à accumulation chauffés en heures creuses doivent toutefois stocker la journée entière, comptez alors plutôt environ 50 litres par personne. Pour un instantané, débit et élévation de température décident : en hiver, une eau d’arrivée plus froide peut réduire le débit d’un tiers, dimensionnez donc l’appareil pour le mois le plus froid.

Quand faire un calcul de ballon d’eau chaude

• Remplacer un vieux cumulus par la bonne taille
• Passer d’un ballon à un chauffe-eau instantané
• Prévoir l’eau chaude d’une nouvelle salle de bains
• Vérifier qu’un instantané électrique convient à l’abonnement
• Comparer ballons gaz et électriques sur le réchauffage

Erreurs fréquentes dans le calcul de ballon d’eau chaude

• Choisir seulement selon le volume. Comparez aussi le réchauffage.
• Utiliser la température d’arrivée d’été. Dimensionnez pour l’hiver.
• Compter le besoin journalier au lieu de l’heure de pointe. Sauf pour un cumulus chauffé la nuit, c’est l’heure de pointe qui décide.
• Ignorer l’abonnement électrique. Les instantanés demandent des circuits puissants.

Conseils pour le calcul de ballon d’eau chaude

• Les pommeaux économes réduisent ballons et instantanés.
• Étalez douches et lessives pour soulager l’heure de pointe.
• Gardez l’eau stockée chaude et utilisez un mitigeur au point de puisage.

Calculateurs liés au calcul de ballon d’eau chaude

Un chauffe-eau est lié au reste de l’installation. Le calcul de vase d’expansion dimensionne le vase pour la dilatation, le calcul du coût de l’électricité chiffre l’électricité consommée et le calcul de quantité de chaleur détermine l’énergie pour chauffer un volume quelconque.

Puissance de chauffe-eau instantané et abonnement électrique

Les chauffe-eau instantanés électriques tirent de forts courants : 27 kW sur un raccordement triphasé 400 V font environ 39 A par phase. La plupart des maisons françaises sont en monophasé avec un abonnement de 6 à 12 kVA, ce qui exclut un instantané électrique de cette taille ; c’est pourquoi le ballon électrique à accumulation domine en France, souvent chauffé en heures creuses. Pour les gros besoins, le gaz, le chauffe-eau thermodynamique ou un ballon conviennent mieux. Chaque ballon et chaque installation fermée d’eau chaude a aussi besoin de place pour l’eau qui se dilate, que dimensionne le calcul de vase d’expansion.

Calcul de ballon d’eau chaude et coût d’usage

L’eau chaude demande la même énergie quel que soit l’appareil : 1 kWh chauffe environ 21 litres de 40 K. Une famille qui utilise 150 litres d’eau chaude par jour a besoin d’environ 7 kWh quotidiens, que vous chiffrez avec le calcul du coût de l’électricité. Un ballon surdimensionné perd en plus de la chaleur en attente, souvent 1 à 2 kWh par jour pour 200 litres, choisissez donc le plus petit ballon qui couvre le besoin. La réglementation sanitaire demande de maintenir l’eau stockée à une température élevée, au moins 55 °C en sortie de production dans les installations collectives, pour limiter les légionelles. L’énergie pour tout volume et toute température, le calcul de quantité de chaleur la détermine.

Besoin en eau chaude par puisage

Calcul ballon eau chaude selon le foyer

Heure de pointe typique, eau chauffée de 10 °C à 50 °C :

Puissance de chauffe-eau instantané pour 45 °C

Débit par douche 9 L/min, robinet 5 L/min :

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